mais antico estrazione dna

Circa 9.000 anni fa, il mais non era come lo vediamo e lo mangiamo oggi. Gli antichi popoli del Messico sud-occidentale si imbatterono inizialmente in un’erba selvatica, chiamata teosinte, con piccole pannocchie e pochissimi chicchi duri come la pietra. Pian piano iniziarono ad aggiungerlo alla loro dieta e a coltivarlo, aprendo la strada alla nascita di quello che oggi vediamo e consumiamo abitualmente.

Ma da allora fino ad oggi, la storia di come il mais sia diventato tale, presenta molte lacune. Per questo un team di ricercatori, co-guidato da scienziati dello Smithsonian, ha utilizzato il DNA di alcuni fossili di mais per cercare colmare alcune di queste lacune, in uno studio, che rivela alcuni dettagli dei 9.000 anni di storia del mais.

Il co-autore principale dello studio, Logan Kistler, curatore di archeogenomica e archeobotanica al Museo Nazionale di Storia Naturale dello Smithsonian, assieme ai suoi collaboratori hanno sequenziato completamente i genomi di tre pannocchie di circa 2.000 anni. I reperti sono stati trovati nel rifugio roccioso El Gigante in Honduras.

Dall’analisi di questo antico DNA è emerso che queste tre specie avevano origini sudamericane. E questo fornisce interessanti spunti sulla ricostruzione della storia del mais, dal teosinte alla pianta moderna.

 

Dal teosinte al mais: 9000 anni di storia

Gli esseri umani hanno iniziarono a coltivare selettivamente il teosinte circa 9.000 anni fa in Messico, ma le varietà parzialmente domestiche del raccolto non hanno raggiunto il resto dell’America centrale e meridionale rispettivamente per altri 1.500 e 2.000 anni.

Per molti anni si è pensato che il mais fosse stato prima completamente coltivato in Messico, fino a raggiungere l’attuale aspetto e che poi si sia diffuso altrove. Ma dopo il ritrovamento in Messico di pannocchie di 5.000 anni fa ancora in parte selvatiche, i ricercatori hanno iniziato a riconsiderare la storia della coltivazione del mais.

Per far chiarezza, i ricercatori hanno utilizzato il DNA di antiche pannocchie fossilizzate, per dimostrare che mentre i primi passi del teosinte verso il mais ebbero luogo in Messico, il processo non era ancora completo quando gli uomini iniziarono a portarlo in America centrale e meridionale. In ciascuna di queste tre regioni quindi il processo di addomesticamento e miglioramento delle colture si è mosso parallelamente ma a velocità diverse.

Un team di scienziati, tra cui Kistler, ha scoperto che i resti di mais di 4.300 anni dal sito di rifugio roccioso El Gigante dell’America centrale erano ormai completamente domestiche ed era una varietà altamente produttiva. I ricercatori hanno dunque iniziato a lavorare per sequenziare il genoma dei campioni di mais di 4.300 anni fa, ovvero le tracce più antiche del raccolto nel sito.

 

Un po’ di chiarezza grazie a pannocchie fossili di 4300 anni fa

Dal 2018 ad oggi, il team ha tentato di sequenziare 30 campioni, ma solo tre erano di qualità adeguata per ottenere le informazioni del genoma completo. I tre campioni provenivano tutti dallo strato più recente del rifugio roccioso, datato tra 2.300 e 1.900 anni fa.

I tre antichi genomi sequenziati sono stati confrontati con un pannello di 121 genomi di diverse varietà di mais, di cui 12 derivati da semi e pannocchie di antiche varietà. Il confronto ha rivelato frammenti di sovrapposizione genetica tra i tre campioni del rifugio roccioso dell’Honduras e le varietà di mais del Sud America.

Kistler, Kennett e i loro coautori ipotizzano che la reintroduzione di queste varietà sudamericane in America centrale potrebbe aver avviato lo sviluppo di varietà ibride più produttive. Secondo Kistler, il miglioramento del raccolto probabilmente si è verificato in un momento ancora precedente ai 2000 anni raccontati da questi strati archeologici a El Gigante.

Il team ipotizza infatti che sia stata l’introduzione delle varietà di mais sudamericane e dei loro geni, probabilmente almeno 4.300 anni fa, che potrebbe aver aumentato la produttività del mais della regione. Queste tempistiche proposte per la coltivazione del mais si allineano anche con l‘apparizione delle prime comunità agricole stanziate in Mesoamerica che alla fine diedero origine a grandi civiltà nelle Americhe, gli Olmechi, i Maya, Teotihuacan e gli Aztechi.

Ph. Credit: Thomas Harper – The Smithsonian